Ultraschall Basierend Beurteilung der koronaren Herzfluss und koronare Flussreserve Mit der Drucküberlastung Modell an der Maus

Wei-Ting Chang; Sudeshna Fisch; Michael Chen; Yiling Qiu; Susan Cheng; Ronglih Liao

doi:10.3791/52598

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Methodenartikel

Ultraschall Basierend Beurteilung der koronaren Herzfluss und koronare Flussreserve Mit der Drucküberlastung Modell an der Maus

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DOI:

10.3791/52598

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13. April 2015

Wei-Ting Chang^*¹^,² , Sudeshna Fisch^*¹ , Michael Chen¹ , Yiling Qiu¹ , Susan Cheng¹ , Ronglih Liao¹

¹Cardiac Muscle Research Laboratory, Cardiovascular Division, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School, ²Division of Cardiovascular Medicine, Chi-Mei Medical Center, Tainan

^* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Koronare Flussreserve (CFR) ist nützlich für die Beurteilung des myokardialen Sauerstoffbedarfs und die Bewertung des kardiovaskulären Risikos. In dieser Studie wird eine schrittweise transthorakale Doppler-Echokardiographie (TTDE) Methode zur longitudinalen Überwachung der Veränderungen der CFR, gemessen an der Koronararterie bei Mäusen, unter der experimentellen Drucküberlastung des Aortenbandes etabliert.

Zusammenfassung

Transthorakale Doppler-Echokardiographie (TTDE) ist ein klinisch nützliches, nicht-invasives Werkzeug zur Untersuchung der Flussgeschwindigkeit der Koronararterien und der koronaren Flussreserve (CFR) beim Menschen. Eine reduzierte CFR geht mit einer ausgeprägten intramyokardialen und perikoronaren Fibrose einher und wird als Hinweis auf den Schweregrad der Dysfunktion verwendet. Diese Studie untersucht Schritt für Schritt die Echtzeit-Veränderungen, die in der koronaren Flussgeschwindigkeit, der CFR und dem Verhältnis der systolischen zur diastolischen Spitzengeschwindigkeit (S/D) bei der Einstellung eines Aortenbanding-Modells bei Mäusen gemessen wurden. Durch die Verwendung eines transthorakalen Doppler-Bildgebungsverfahrens, das reproduzierbare und zuverlässige Daten liefert, beurteilt die Methode über einen Zeitraum von mehr als zwei Wochen Veränderungen des Flusses in der septalen Koronararterie (SCA) bei Mäusen, die sich zuvor entweder einem Aortenband oder einer Thorakotomie unterzogen hatten.

Während der Bildgebung wurde Hyperämie bei allen Mäusen durch Isofluran induziert, ein Anästhetikum, das die koronare Flussgeschwindigkeit im Vergleich zum Ruhefluss erhöhte. Alle Bilder wurden von einem einzigen Imager aufgenommen. Zwei Verhältnisse, (1) CFR, das Verhältnis zwischen hyperämischen und Ausgangsgeschwindigkeiten, und (2) systolischer (S) zu diastolischer (D) Fluss wurden mit einer proprietären Software und von zwei unabhängigen Beobachtern bestimmt. Wichtig ist, dass die beobachteten Veränderungen des koronaren Flusses der LV-Dysfunktion vorausgingen, was durch die normale LV-Masse und die fraktionierte Verkürzung (FS) belegt wird.

Die Methode wurde mit dem aktuellen Goldstandard der Koronarbeurteilung, der Histopathologie, verglichen. Die letztgenannte Technik zeigte deutliche pathologische Veränderungen in der Koronararterie in Form von perikoronarer Fibrose, die mit den durch Echokardiographie beurteilten Flussänderungen korrelierten.

Die Studie unterstreicht den Wert einer nicht-invasiven Technik zur Überwachung der Koronarzirkulation in Mäuseherzen. Die Methode minimiert den redundanten Einsatz von Versuchstieren und zeigt, dass fortschrittliche ultraschallbasierte Indizes wie CFR und S/D-Verhältnisse als brauchbare diagnostische Werkzeuge in einer Vielzahl von Prüfprotokollen dienen können, einschließlich Arzneimittelstudien und der Untersuchung genetisch veränderter Stämme.

Einleitung

Clinical Aortenstenose (AS) ist gut bekannt, eine fortschreitende Zunahme der linksventrikulären (LV) Nachlast fördern. Um sich für diese chronisch steigenden hämodynamische Belastung zu kompensieren, erfolgt LV Hypertrophie (LVH) als adaptive Reaktion ^1,2. Die Entwicklung der LVH ist oft mit Anomalien in koronaren Mikrozirkulation verbunden. Es wird vermutet, dass die mikrovaskuläre Dysfunktion trägt zu chronischer Ischämie in Patienten ^5. Neben Koronarfluss ^3,4, koronare Flussreserve (CFR) stellt Funktionsänderung der Koronararterien ^1,3 und wird als das Verhältnis der maximalen Strömungsgeschwindigkeit in Hyperämie in de....